Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu một số phương pháp giải bài tập phần điện một chiều lớp 9 phù hợp với đặc điểm, tình hình, trình độ của từng đối tượng học sinh nhằm nâng cao chất lượng d[r]
Trang 1MỤC LỤC
Trang
I MỞ ĐẦU 1
1 Lý do chọn đề tài 1
2 Mục đích nghiên cứu 1
3 Đối tượng nghiên cứu 1
4 Đối tượng khảo sát, thực nghiệm 1
5 Phương pháp nghiên cứu 1
5.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết 1
5.2 Phương pháp nghiên cứu thực tiển 1
6 Phạm vi và kế hoạch nghiên cứu 2
6.1 Phạm vi nghiên cứu 2
6.2 Kế hoạch nghiên cứu 2
II NỘI DUNG 2
1 Cơ sở lí luận 2
2 Thực trạng vấn đề nghiên cứu 2
3 Giải pháp thực hiện 4
3.1 Các bước giải một bài toán vật lí 5
3.2 Một số công thức vật lí cần ghi nhớ 5
3.3 Một số ví dụ cụ thể 6
2.4 Kết quả thực hiện 8
III KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 9
1 Kết luận 9
2 Kiến nghi 10
TÀI LIỆU THAM KHẢO 11
Trang 2PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TOÁN ĐIỆN MỘT CHIỀU LỚP 9
I MỞ ĐẦU
1 Lý do chọn đề tài
Vật lý là môn khoa học nghiên cứu các sự vật hiện tượng trong tự nhiên và rất gần gũi với đời sống, sản xuất
Trong môn học Vật lý thì Điện Học là một phần có ứng dụng rất gần gũi với các em và có lượng kiến thức sâu rộng, bài tập đa dạng và phong phú Tuy nhiên
để các em học giỏi phần này, làm tốt bài tập phần này thì giáo viên phải có các phương pháp phù hợp để truyền tải đầy đủ kiến thức cho các em, từ đó các em
có hứng thú học tập để đạt được kết quả cao Việc tạo lòng say mê yêu thích và hứng thú môn học lại phụ thuộc rất nhiều vào nghiệp vụ sư phạm của người thầy Qua giảng dạy và khảo sát bằng thực nghiệm tôi nhận thấy khả năng học sinh vận dụng kiến thức đã học để giải quyết các bài tập chưa hiệu quả, phần lớn các em không giải được bài tập
Xuất phát từ những lý do trên tôi đã suy nghĩ, tìm tòi và đưa ra sang kiến:
“Phương pháp giải bài tập phần điện một chiều lớp 9” với mong muốn phần
nào giúp các em có được sự tiến bộ trong học tập, có được phương pháp giải bài tập đúng đắn để tạo hứng thú học tập cho các em
2 Mục đích nghiên cứu
Nghiên cứu một số phương pháp giải bài tập phần điện một chiều lớp 9 phù hợp với đặc điểm, tình hình, trình độ của từng đối tượng học sinh nhằm nâng cao chất lượng dạy và học môn Vật Lý cấp trung học cơ sở
3 Đối tượng nghiên cứu
Các phương pháp giải bài tập vật lí phần điện một chiều cấp trung học cơ sở
4 Đối tượng khảo sát, thực nghiệm
Học sinh lớp 9 trường trung học cơ sở Lê Hồng Phong – Cam Lộ
5 Phương pháp nghiên cứu
5.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết
- Phương pháp nghiên cứu lý luận (tham khảo các tài liệu, sách, báo và các Website có liên quan)
- Phương pháp phân tích, tổng hợp
5.2 Phương pháp nghiên cứu thực tiển
Khảo sát qua bài làm trên lớp và điều tra học sinh lớp 9 ở trường THCS Lê Hồng Phong
Nội dung điều tra:
Sử dụng phiếu điều tra trắc nghiệm để thu thập thông tin về tình hình thực tiễn, phương pháp giải các bài tập Vật lí phần điện một chiều và việc thường xuyên học bài và làm bài tập ở nhà của học sinh
Trò chuyện với giáo viên và học sinh trong nhà trường để thu thập một số
Trang 3thông tin bổ sung cho phương pháp điều tra.
6 Phạm vi và kế hoạch nghiên cứu
6.1 Phạm vi nghiên cứu
- Địa bàn Trường trung học cơ sở Lê Hồng Phong - xã Cam Tuyền - huyện Cam Lộ - tỉnh Quảng Trị
- Các phương pháp giải bài tập Vật lí phần điện một chiều trong chương trình lớp 9
6.2 Kế hoạch nghiên cứu
Thời gian: Bắt đầu từ đầu tháng 9 năm 2014 đến cuối tháng 4 năm 2015
II NỘI DUNG
1 Cơ sở lí luận
Phương pháp dạy học là cách thức sử dụng các nguồn lực trong giáo dục như giáo viên, trường lớp, dụng cụ học tập, các phương tiện vật chất để giáo dục người học
Phương pháp giáo dục tích cực là người học tự tìm ra kiến thức bằng hành động thao tác giáo viên đối thoại với người học, giáo viên hợp tác và trao đổi với người học và khẳng định kiến thức do người học tìm ra Học sinh học cách học, cách đặt vấn đề và giải quyết vấn đề, cách sống và trưởng thành Học sinh
tự đánh giá và điều chỉnh làm cơ sở cho giáo viên cho điểm cơ động
Đổi mới phương pháp dạy học nhằm phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của học sinh; phù hợp với đặc điểm của từng lớp học, môn học; bồi dưỡng phương pháp tự học, rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn, tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh Để đạt được mục tiêu đó, đòi hỏi người giáo viên phải tích cực, nhiệt tình, tận tụy với học sinh, tìm hiểu sâu sát với từng đối tượng học sinh để có phương pháp dạy học phù hợp
Để hướng dẫn học sinh làm bài tập phần Điện một chiều trong chương trình lớp 9 không phải giáo viên trình bày lời giải, học sinh chép lại mà giáo viên phải
là người tổ chức hướng dẫn các em thông qua hệ thống các câu hỏi gợi mở để các em chủ động tìm ra hướng giải Trong quá trình hướng dẫn học sinh làm bài tập, người thầy cần rèn cho học sinh kĩ năng, thói quen độc lập suy nghĩ khoa học và lời giải phải có cơ sở lí luận, lôgic, chặt chẽ
2 Thực trạng vấn đề nghiên cứu
Cam Tuyền là một xã có điều kiện kinh tế còn nhiều khó khăn, ý thức tự học của các em còn nhiều hạn chế, phần lớn phụ huynh mãi lo làm ăn nên không quan tâm đến việc học của các em
Các em nắm bắt kiến thức một cách thụ động, lý thuyết chưa vững, công thức chưa nắm thật kỹ Nên việc giải bài tập gặp không ít khó khăn
Để khảo sát tình hình học tập của học sinh, chúng tôi tiến hành phát phiếu thăm dò và khảo sát bài làm trên giấy của các em
+ Phiếu thăm dò: Hãy đánh dấu X vào ô tương ứng với câu trả lời của mình
Trang 4Với bài tập vật lí điện một chiều, em có thể giải được các bài tập ở mức độ nào?
Khó Hơi khó Dễ Không làm được
Trong tổng số 54 học sinh lớp 9 được khảo sát thì thu được kết quả như sau:
Bảng 1: Bảng kết quả thăm dò Mức độ Số học sinh chọn Tỉ lệ (%)
Qua phiếu thăm dò này ta thấy khả năng học sinh làm bài tập phần điện một chiều rất hạn chế Có đến 37,1% học sinh không làm được loại bài nào, 44,4% làm được các bài tập dễ, chỉ có 3,7% học sinh làm được các bài tập khó và 14,8% học sinh làm được các bài tập hơi khó Đây là một kết quả đáng lo ngại
Để biết một cách cụ thể học sinh có khả năng giải được các loại bài ở mức
độ dễ, khó thế nào, chúng tôi tiến hành khảo sát hai bài tập sau:
+ Bài khảo sát học sinh:
Bài 1
Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ:
a) Khi công tắc mở, hai đèn có hoạt động
không? Vì sao?
b) Biết điện trở của đèn 1 là 12Ω, của đèn 2 là
7,2Ω Tính điện trở tương đương của toàn mạch
c) Gọi U1 là hiệu điện thế giữa hai đầu đèn 1,
U2 là hiệu điện thế giữa hai đầu đèn 2 Hãy so
sánh U1 và U2
Bài 2
Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ
Biết R1 = 15Ω, R2 = R3 = 30Ω,
UAB = 12V
a) Tính điện trở tương đương của đoạn
mạch AB
b) Tính cường độ dòng điện qua mỗi
điện trở
Có 54 bài của 54 học sinh lớp 9 được tham gia khảo sát
Bảng 2: Bảng kết quả làm bài của học sinh
+
-K
Trang 5Câu Số học sinh làm được Tỉ lệ (%)
Bảng 3: Bảng phân loại mức điểm của học sinh Điểm 0 - <3 3 - <5 5 - <6,5 6,5 - <8 8 - 10
Trong hai bài tập khảo sát có 5 câu ở các mức độ khác nhau, trong đó câu 1a
là câu ở mức độ nhận biết cũng chỉ có 31 em làm được Tuy nhiên có em làm được câu 1b, 1c nhưng lại không làm được 1a
Qua việc thăm dò và khảo sát, chúng tôi thấy tình hình học tập của các em chưa đạt hiệu quả cao Theo chúng tôi tìm hiểu thì do những nguyên nhân sau:
- Kiến thức toán của các em còn hạn chế nên không thể tính toán cũng như biến đổi các công thức
- Lười học, không học bài ở nhà, không tập trung nghe giảng nên không nắm được bài
- Không học thuộc công thức vật lí Có một số em mặc dù đã học thuộc công thức nhưng không xác định được công thức phù hợp để áp dụng và không biến đổi được công thức
- Một số em đã áp dụng đúng công thức nhưng kết quả giải ra vẫn sai do không đổi đơn vị của các đại lượng về cùng hệ thống
- Các em không hiểu rõ bản chất của một hiện tượng vật lí
- Một số em đọc không kỹ đề bài nên không nắm được yêu cầu đề bài
3 Giải pháp thực hiện
Để học sinh có kỹ năng giải bài tập vật lí nói chung và phần điện một chiều nói riêng, trong quá trình giảng dạy giáo viên cần thực hiện như sau:
- Trong các tiết học lý thuyết ở trên lớp giáo viên cần truyền tải kiến thức đến cho các em một cách đầy đủ, chính xác
- Cần phải rèn cho các em có một thái độ học tập nghiêm túc, đúng đắn Các
em phải có ý thức về việc học của mình, không chây lười, không ỷ lại Phải nắm chắc lí thuyết và hiểu rõ bản chất vật lí Học thuộc và vận dụng linh hoạt các công thức vật lí đã học cho từng bài toán cụ thể
- Giáo viên phải có các phương pháp dạy học phù hợp để phát huy tính tích cực, chủ động của học sinh Biết quan tâm đến từng đối tượng học sinh và động viên sự tiến bộ của các em
- Trong quá trình hướng dẫn học sinh làm bài tập cần cho các em nêu được phương pháp giải bài tập của từng dạng cụ thể
A
-B
R 1
+ A
R 2 R
3
Trang 6- Chọn lọc một số bài tập điển hình từ dễ đến khó, từ đơn giản đến phức tạp Chọn những bài tập có chứa đựng những mâu thuẩn, những điều mang tính chất nghịch lý so với nhận xét thông thường của học sinh, những bài tập có liên quan đến thực tế cuộc sống Phân loại các dạng bài tập có mức độ khó – dễ phù hợp với từng đối tượng học sinh
- Gợi ý nêu vấn đề để kích thích học sinh suy nghĩ đúng hướng bài tập
- Bổ túc một số kiến thức toán học cơ bản làm nền tảng cho việc giải bài tập vật lí
3.1 Các bước giải một bài toán vật lí
Bước 1: Đọc đề và tóm tắt đề bài
- Đọc kỹ đề, phân tích kỹ đề bài xem bài toán cho biết gì, bắt tìm gì và chú ý đến các điều kiện của bài toán
- Tóm tắt đề bài: Ghi ra tất cả những đại lượng và dữ kiện mà bài toán đã cho theo sơ đồ sau:
Cho biết:
Tìm
- Đổi đơn vị: sau khi tóm tắt đề bài, cần kiểm tra lại đơn vị của các đại lượng đã cho và đổi về cung một hệ thống đơn vi (thường là đổi về đơn vị SI)
Bước 2: Phân tích bài toán, xác định cách làm
Căn cứ vào yêu cầu bài toán và dữ kiện đã cho đề xác định xem cần phải vận dụng những kiến thức vật lí nào, áp dụng công thức nào Học sinh có thể liệt
kê tất cả các công thức liên quan đến các dữ kiện trong phần tóm tắt sau đó lựa chọn công thức phù hợp, đơn giản nhất nhất để áp dụng
Bước 3: Giải bài
- Dựa vào yêu cầu bài toán để đặt lời giải và áp dụng công thức phù hợp
- Dựa vào yêu điều kiện bài toán để biện luận đúng theo bản chất vật lí
- Vận dụng kiến thức toán học để biến đổi công thức và tính ra kết quả
Bước 4: Kết luận
- Biện luận, tìm ra kết quả theo yêu cầu bài toán và đúng với ý nghĩa vật lí
- Trả lời hoặc ghi đáp số
3.2 Một số công thức vật lí cần ghi nhớ
* Định luật Ôm tổng quát:
I = U R
* Định luật Ôm đối với đoạn mạch có n điện trở mắc nối tiếp:
I = I1 = I2 = = In; U = U1 + U2 + + Un; R = R1 + R2 + + Rn
* Định luật Ôm đối với đoạn mạch có n điện trở mắc song song:
Trang 7I = I1 + I2 + + In ; U = U1 = U2 = = Un ; 1 2
* Công thức tính điện trở:
R = ρ l
S
* Công thức tính công của dòng điện:
A = P.t A = U.I.t A = I2Rt
2
U
R
* Công thức tính công suất:
P = U.I P = A t P = I2R
2
U P R
* Công thức tính nhiệt lượng:
Q = I2 R.t
3.3 Một số ví dụ cụ thể
Ví dụ 1:
Một đoạn mạch điện gồm một bóng đèn có ghi 6V - 2,4W mắc nối tiếp với biến trở Rx Một Ampe kế đo cường độ dòng điện trong mạch Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch không đổi bằng 9V Biết đèn sáng bình thường và biến trở có giá trị nhỏ nhất
a) Vẽ sơ đồ mạch điện Giải thích ý nghĩa các số ghi trên bóng đèn?
b) Ampe kế chỉ bao nhiêu? Tìm điện trở của biến trở tham gia trong đoạn mạch?
c) Di chuyển con chạy của biến trở thì độ sáng của đèn thay đổi như thế nào? Vì sao?
Với đề bài này, giáo viên hướng dẫn học sinh thực hiện theo các bước như
đã nêu
Bước 1: Đọc đề và tóm tắt đề bài
Giáo viên cho học sinh đọc kỹ đề và tóm tắt đề bài
Bài toán cho biết gì và bắt tìm gì?
* Tóm tắt đề bài
Cho biết
Uđm = 6V
Pđm = 2,4W
U = 9V
a) Vẽ sơ đồ Ý nghĩa số ghi trên Đ
b) I = ? Rx = ?
c) Di chuyển con chạy của biến trở thì độ sáng của đèn thay đổi thế nào?
Bước 2: Phân tích bài toán, xác định cách làm:
- Muốn đo cường độ dòng điện trong mạch thì phải mắc ampe kế như thế nào?
- Các số ghi trên bóng đèn, trên các đồ dùng điện có ý nghĩa gì?
- Để xác định số chỉ của ampe kế, ta cần tính đại lượng nào?
- Trong mạch điện đã cho, khi đèn sáng bình thường thì cường độ dòng điện
Trang 8trong mạch như thế nào so với cường độ dòng điện đinh mức của đèn?
- Muốn tính Rx cần áp dụng công thức nào? Trong công thức đó thì đại lượng nào đã biết, đại lượng nào chưa biết và cần tìm đại lượng chưa biết đó như thế nào?
- Hãy so sánh hiệu điện thế giữa hai đầu đèn với hiệu điện thế định mức của đèn
- Khi di chuyển con chạy của biết trở thì sẽ làm thay đổi đại lượng nào và có ảnh hưởng gì trong mạch điện không?
Bước 3: Giải bài
a) Học sinh sử dụng các kí hiệu trong sơ đồ điện để vẽ đúng mạch điện
Các số ghi trên đèn:
6V: Hiệu điện thế định mức của đèn
2,4W: Công suất định mức của đèn, nghĩa là công suất mà đèn tiêu thụ khi đèn hoạt động bình thường
b) Dựa vào điều kiện bài toán, học sinh tính được:
2, 4
6
dm
dm dm dm dm
dm
P
U
Học sinh biện luận để xác định được số chỉ của ampe kế
I = Iđm = 0,4A
Sau khi phân tích, học sinh có thể chọn cách giải sau để tính Rx
UR = U – Uđ = 9 – 6 = 3(V)
3 7,5( )
0, 4
R x
U R I
c) Vì con chạy của biến trở đang ở vị trí mà biến trở có giá trị nhỏ nhất nên khi di chuyển con chạy thì giá trị biến trở tăng lên dẫn đến điện trở tương đương của mạch tăng, do đó cường độ dòng điện trong mạch giảm, làm cho độ sáng của đèn giảm
Bước 4: Kết luận
Trả lời và ghi đáp số
Ví dụ 2: Cho mạch điện như hình vẽ:
R1 = 3 Ω ; R2 = 6 Ω ;
R3 = 4 Ω ;
Am pe kế chỉ 1A
Tính hiệu điện thế hai đầu AB?
Bước 1: Đọc đề và tóm tắt đề bài
Giáo viên cho học sinh đọc kỹ đề và tóm tắt đề bài
Đ
Rx C
A
B
A+
R1 R3
R
-
Trang 9Bài toán cho biết gì và bắt tìm gì?
Cho biết:
R1 = 3 Ω
R2 = 6 Ω
R3 = 4 Ω
I2 = 1A
UAB = ?
Bước 2: Phân tích bài toán, xác định cách làm
Giáo viên hướng dẫn để học sinh phân tích được như sau:
Muốn tính UAB ta phải tính U3 và U12 : ( UAB = U3 + U12 )
Mà U3 = I3.R3
I3 = I1 + I2;
12 1 1
U I R
; U12 = I2.R2
Ở đây I2 và R2 đã biết do đó ta lần lượt tính được U12 → I1 → I3 → U3
→ UAB
Bước 3: Giải bài
Giải:
U12 = I2.R2 = 1.6 = 6 (V)
I1 = U12
R1 =
6
3=2( A) I3 = I1 + I2 = 2 + 1 = 3(A)
U3 = I3 R3 = 3.4 = 12 (V)
UAB = U3 + U12 = 12 + 6 = 18 (V)
Bước 4: Kết luận
Trả lời và ghi đáp số
3.4 Kết quả thực hiện
Qua thời gian nghiên cứu và áp dụng phương pháp tôi nhận thấy:
Học sinh rèn được phương pháp tự học, tự phát hiện vấn đề, biết nhận dạng một số bài toán, nắm vững cách giải Kĩ năng trình bày một bài giải lôgic, khoa học
Đa số các em đã yêu thích giờ học Vật lí, nhiều học sinh tích cực xây dựng bài
Học sinh rất có hứng thú để giải bài tập Vật lí nói chung và phần Điện một chiều nói riêng
Để khẳng định các nhận xét trên tôi đã khảo sát lại các em bằng một bài kiểm tra sau:
Đề khảo sát sau khi áp dụng phương pháp mới Câu 1 Trên hai bóng đèn có ghi: 110V – 25W và 110V – 100W.
a) So sánh điện trở của hai bóng đèn trên
b) Có thể mắc nối tiếp hai bóng đèn này vào hiệu điện thế 220V được không? Vì sao?
Câu 2 Một ấm điện có ghi 220V – 1000W được sử dụng với hiệu điện thế
Trang 10220V để dun sôi 2 lít nước từ nhiệt độ ban đầu 200C Hiệu suất của ấm là 90%, trong đó nhiệt lượng cung cấp để dun sôi nước là có ích
a) Tính nhiệt lượng cần cung cấp để đun sôi lượng nước trên Biết nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kg.K
b) Tính nhiệt lượng mà ấm tỏa ra khi đó
Bảng 4: Bảng phân loại mức điểm của học sinh sau khi khảo sát
Điểm 0 - <3 3 - <5 5 - <6,5 6,5 - <8 8 - 10
Bảng 5: Bảng đối chiếu kết quả khảo sát Điểm 0 - <3 3 - <5 5 - <6,5 6,5 - <8 8 – 10
Tỉ lệ sau khi áp dụng
Tỉ lệ khảo sát ban
Qua bảng đối chiếu trên, ta thấy tỉ lệ học sinh trung bình, khá và giỏi tăng lên còn tỉ lệ học sinh yếu, kém giảm rất đáng kể Điều này đã chứng minh cho việc áp dụng các phương pháp giải bài tập trên là phù hợp và hiệu quả
III KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
1 Kết luận
- Để giúp học sinh hứng thú và đạt kết quả tốt trong việc giải bài tập vật lí, điều cơ bản nhất mỗi tiết dạy giáo viên phải tích cực, nhiệt tình, truyền đạt chính xác, ngắn gọn nhưng đầy đủ nội dung bài học
- Những tiết lý thuyết, thực hành cũng như tiết bài tập giáo viên phải chuẩn
bị chu đáo bài dạy, hướng dẫn học sinh chuẩn bị bài ở nhà đầy đủ để lên lớp các
em tiếp thu bài một cách hiệu quả và từ đó khắc sâu được kiến thức và phương pháp giải bài tập của học sinh
- Thường xuyên nhắc nhở các em yếu, động viên, biểu dương các em khá giỏi, cập nhật vào sổ theo dõi và kết hợp với giáo viên chủ nhiệm để có biện pháp giúp đỡ kịp thời, kiểm tra thường xuyên vở bài tập vào đầu giờ trong mỗi tiết học, làm như vậy để cho các em có một thái độ đúng đắn, một nề nếp tốt trong học tập
- Đối với một số học sinh chậm tiến bộ thì phải thông qua giáo viên chủ nhiệm kết hợp với gia đình để giúp các em học tốt hơn, hoặc qua giáo viên bộ môn toán để bổ túc kiến thức về toán học cho các em Từ đó gây sự đam mê, hứng thú học tập bộ môn vật lý
